特色小卷6 抛体运动-【精彩三年】2024高考物理汇编与名师优创特色63卷教师用书word（新教材）

特色小卷6　抛体运动 [时间：15分钟] 1．抛体基础知识与情境应用 中国无人机“翼龙”飞行时的照片如图所示。无人机巡航时水平分速度为40 m/s，竖直分速度为0。无人机接收到动作指令后立即在竖直方向上做匀加速直线运动，在水平方向上仍以40 m/s的速度做匀速直线运动。以无人机接收到动作指令为计时起点，当无人机运动的水平位移为160 m时，其竖直位移也为160 m，关于这一过程，下列说法错误的是(　　) A．无人机的运动轨迹为直线 B．无人机的运动轨迹为曲线 C．无人机运动的时间为4 s D．无人机的加速度大小为20 m/s2 如图所示，虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹，A、B为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时，速度大小为4 m/s，与竖直方向夹角为60°；当它运动到B点时，速度方向与竖直方向夹角为30°。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列说法中正确的是(　　) A．小球通过B点的速度为6 m/s B．小球的抛出速度为2 m/s C．A、B之间的距离为1.6 m D．小球从A点运动到B点的时间为0.4 s 甲、乙两位同学玩相互抛接球的游戏，其中一位同学将球从A点抛出后，另一位同学总能在等高处某点B快速接住，如图所示。假设甲同学出手后球的速度大小为v，方向与水平面成θ角，忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A．球在空中做变加速曲线运动 B．球在空中上升的最大高度为 C．保持θ角不变，球的出手速度越大，球在空中运动的时间一定越短 D．保持出手速度大小不变，改变出手方向，A、B点间最大距离为 2．平抛与几何体联立问题 右图所示为一半球形的坑，坑边缘上M、N两点与圆心等高且在同一竖直面内。两位同学分别在M、N两点同时将甲、乙两小球分别以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑壁上的Q点，Q、Q′是半球上的两个对称点，已知∠MOQ＝60°，忽略空气阻力，下列说法中错误的是(　　) A．两球抛出的速率之比为1∶3 B．从N点水平抛出的小球，控制抛出速度的大小，小球有可能垂直砸到坑壁上 C．两球同时落在Q点与同时落在Q′点，两次被抛出时的速率之和相等 D．若抛出时两球速度大小相等，且两球恰好相碰于坑壁上，则两球在空中运动时间最长 如图所示，在滑雪场中，有甲、乙两名运动员(均视为质点)从跳台a处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为v甲∶v乙＝2∶1，不计空气阻力，则甲、乙两名运动员从飞出至落到斜坡(可视为斜面)上的过程中，下列说法正确的是(　　) A．他们飞行的水平位移之比为x甲∶x乙＝4∶1 B．他们飞行的时间之比为t甲∶t乙＝∶1 C．他们落到坡面上的瞬时速度方向不平行 D．他们落到坡面上的瞬时速度大小之比为v′甲∶v′乙＝4∶1 特色小卷6　抛体运动 1．A　解析：无人机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，其合运动是匀变速曲线运动，轨迹为曲线，A错误，B正确；水平方向满足x＝vt，解得运动的时间t＝4 s，C正确；竖直方向满足y＝at2，解得a＝20 m/s2，D正确。由于本题选错误选项，故选A。 2．D　解析：平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，则小球的抛出速度v0＝vA sin 60°＝2 m/s，B错误；小球通过B点的速度vB＝＝4 m/s，A错误；平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，有vB cos 30°＝vA cos 60°＋gtAB，解得tAB＝0.4 s，D正确；小球竖直方向做自由落体运动，则有－＝2gh，解得h＝ m，水平位移x＝v0tAB＝ m，A、B之间的距离xAB＝＝ m，C错误。 3．D　解析：球抛出后在空中只受重力作用，做匀变速曲线运动，故A错误；球抛出时在竖直方向做竖直上抛运动，竖直分速度为vy＝v sin θ，到最高点时竖直速度减为0，则有h＝＝，故B错误；根据斜抛运动的对称性可知，在空中运动的时间为t＝2，则当抛出角度不变时，球的出手速度越大，球在空中运动的时间一定越长，故C错误；球做斜抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则A、B两点间的距离为x＝v cos θ·＝，根据sin 2θ＝2sin θcos θ，化简得x＝，当θ＝45°时，sin 2θ＝1，x最大为xm＝，故D正确。 4．B　解析：由于两球抛出的高度相等，则运动时间相等，又x1＝v1t，x2＝v2t，由几何关系可知x2＝3x1，所以两球抛出的速率之比为1∶3，A正确；根据平抛运动的推论：速度的反向延长线过水平位移的中点，假设小球垂直砸到坑壁上，其速度反向延长线过球心O点，而O点不可能是水平位移的中点，故小球不可能垂直坑壁落入坑中，B错误；要使两小球落在坑中的同一点，必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径，即t＝2R，Q、Q′是半球上的两个